图
1
双碱法旋流板塔烟气脱硫实验装置流程
1
1
SO
2
钢瓶
2
1 流量计
3
1 风机
4
1 缓冲罐
5
1 斜管差
压计
6
1 毕托管
7
1 差压计
8
1 除雾板
9
1 旋流塔板
10
1 塔体
11
1 反应槽
12
1 沉降槽
13
1 流量计
14
1 搅
拌器
15
1 循环泵
接近
80% ,
随着
pH
0
下降
,
脱硫率缓缓降低
;
当
pH
0
降
至
8
左右时
,
脱硫率仍大于
70% ; pH
0
降到
7
以下后
,
脱硫率迅速下降
.
这是由于在高
pH
0
时
O H
-
浓度大
(m o l
gÙ
L ,
以下同
) , SO
2
进入溶液后按反应
(2)
迅速转化
为
SO
2-
3
,
液相传质的增强因数大而阻力小
,
整个传质
过程由气相阻力所控制而吸收速率较大
,
Γ 较高
;
当
pH
0
降到
7
左右时
,
反应
(2)
可以忽略
,
反应
(3)
也大部
完成
,
式
(3)
中
[SO
2-
3
]
和增强因数随
pH
0
的降低而较快
减小
,
传质阻力相应增大
,
使
Γ迅速下降
.
当
pH
0
小于
5
时
,
因反应
(3)
也近于完成
,
此时
Γ低于
30% ; SO
2
的进
一步溶入属物理吸收
,
液体出塔后常会有
SO
2
脱吸而
发出刺鼻性气味
.
因此
,
单从脱硫率角度考虑
, pH
0
越
高越好
,
但
pH
0
高容易导致结垢现象和石灰利用率下
降
.
综合考虑
, pH
0
保持在
7
—
8
较为合适
.
图
2
再生液
pH
对脱硫率的影响
(2)
溶液中
N a
+
浓度 图
3
所示的是一定条件下
溶液中
[N a
+
]
对
Γ的影响
.
可见
Γ随
[N a
+
]
的增加而增
高
,
其中
[N a
+
]
为
0
时相当于石灰湿法
,
且当高
pH
0
下
, [N a
+
]
对
Γ的影响较低
pH
0
时为小
;
当
[N a
+
]
≤
0
1
3
m o l
gÙ
L
时
,
Γ 随
[N a
+
]
增加而升高的幅度较大
; [N a
+
]
> 0
1
3 m o l
gÙ
L
时
,
幅度变小
.
这是因为对高
pH
0
,
再生需
用足量
Ca (O H )
2
按式
(5)
进行
,
由于
Ca (O H )
2
的溶解
度有限
,
尽管溶液中
[N a
+
]
差别较大
,
但再生后得到的
N aO H
浓度均较低
(
对于
N a
+
为
0
1
5m o l
gÙ
L
的溶液
,
充
分 再生后得到的
N aO H
浓度不超过
0
1
2m o l
gÙ
L ) , pH
0
相差不大
,
使得
[N a
+
]
对
Γ的影响不是太大
.
但对推荐
的
pH
0
= 7
—
8,
则再生反应
(4)
较反应
(5)
易于进行
,
使
得
[N a
+
]
对
[ SO
2-
3
]
的影响较大
.
另 一方面
,
随灰渣带走的液量一定
,
故
[N a
+
]
越
高
,
运行中损失的钠碱量也越大
.
考虑以上因素
,
结合
本实验结果
, [N a
+
]
取
0
1
3m o l
gÙ
L
左右为宜
.
图
3
溶液中
[N a
+
]
对脱硫率的影响
(3)
溶液中
SO
2-
4
浓度 在溶液循环过程中还伴有
氧化反应
,
产生
SO
2-
4
,
由于溶液中
SO
2-
4
所形成的钙盐
要比
SO
2-
3
的钙盐溶解度大
,
再生时会有一部分
SO
2-
4
累积
.
图
4
所示的是
[ SO
2-
4
]
对
Γ 的影响
,
可见
:
当
pH
0
较高时
, [SO
2-
4
]
对
Γ的影响较小
,
而
pH
0
较低时则影响
较大
.
这是由于溶液中有
SO
2-
4
存在时
, SO
2-
4
将占用一
部分
N a
+
与之达到电荷平衡
,
使溶液中起脱硫作用的
活 性
[N a
+
] (
能 形 成
N aO H
、
N a
2
SO
3
及
N aH SO
3
的
N a
+
)
降低
,
从而影响脱硫率
.
由
(2)
中阐述可知
,
当
pH
0
较高时
,
Γ受
[N a
+
]
影响较小
,
因而
Γ受
[ SO
2-
4
]
影响不
大
,
但随着
pH
0
的降低
,
Γ受其影响逐渐明显
.
图
4
[ SO
2-
4
]
对脱硫率的影响
(4)
液气比
(L
gÙ
G)
L
gÙ
G
的大小直接影响脱硫装
置
(
塔体、泵、管道等
)
的投资和运行费用
(
如电耗
) ,
是
一个重要的操作参数
.
本研究在气流量不变的情况下
调节液体流量来改变
L
gÙ
G
值
.
3
7
5
期 环 境 科 学